化工原理吸收习题
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0.01309 0.001262 Ym 0.00506 0.01309 ln 0.001262
N OG
0.0131 2.59 0.00506
h H OG NOG 1.809 2.59 4.69m
对于液膜控制的吸收过程，采用化学吸收过程可以 消除液相传质阻力，大大提高传质速率。
减少时，气相总传质单元数NOG（ ）。
A. 增加
B. 减少
C. 不变
D. 不确定
Y1 mX 2 Y2 mX 2
例:用水吸收空气中的甲醇蒸汽，温度为300K时 的，气相传质分系数 0.056 kmol/(m2.s.kPa) ，液相传 质分系数0.075 kmol/(m2.s.kPa) 。在吸收设备的某截 面上，气相甲醇分压为2.026kPa，液相主体浓 度1.2 kmol/m3，溶解度常数为2 kmol/m3· 求此时 Pa。 该截面上的传质通量。
用对数平均推动力求NOG
N OG
Y2 Y1
Ym
Y1 0
Ym (Ye 2 Y2 ) (Ye1 Y1 ) Ye 2 Y2 ln Ye1 Y1
Ye1 Y1 0.526 0.0014 0 0.001262
Ye 2 Y2 0.526 0.0498 0.0131 0.01309
Ci 而 pi H
例:在内径为800mm，填料层高度为3.6m的常压 吸收塔，用清水吸收混合气体中A。已知入塔气 体流量为0.015kmol/s，含A 5%（体）；为达到 90%的吸收率，其操作线方程为Y=1.5X+0.005， 系统的平衡方程为Y=1.5X。 试求：
（1）吸收因子； （2）气相总传质单元数NOG； （3）气相总传质单元高度HOG。
过塔内的摩尔流率为50kmol/(m2.h)（以纯有机剂计）。水蒸
气用量为最小用量的2倍，所以填料在操作条件下吸收系数
KG a 0.987kmol /( m3 h kPa) ，试求所需填料层高度。
已知物系的平衡关系为： 0.526 X Y 解：
4 / 113 进塔溶液浓度 X 2 0.0498 100 4 135 0.2 / 113 脱吸后溶液浓度 X 1 0.0024 (100 0.2) / 135
Y1 mX 2 1 1 N OG ln (1 1 A) 例5-9 2）传质单元数的计算 A 1 1 Y2 mX 2 A
NOL X1 X e2 1 ln[(1 A) A] 1 A X 2 X e2 X 1 X e1
例：由石蜡系碳氢化合物（分子量113）与另一不挥发 的有机溶剂（分子量135）组成的溶液，其中碳氢化合物的 质量百分数为4%，要在100℃及101.33下用过热水蒸汽进行 脱吸，使脱吸后溶液中残存的浓度在0.2%以内，若溶液通
A. 塔顶
B. 塔上部
C. 塔底
D. 塔下部
气相压力一定，温度提高一倍，组分在气中的扩散系 数（ ），若温度不变，压力增加一倍，则扩散系 数（ ）。 A. 增大1倍； B. 减少1倍； 3 P T C. 约原来的3/2次方倍； D. 不变 D D0 ( 0 )( ) 2 P T0
填料塔中用清水吸收混合气中NH3，当水泵发生故障、上水量
• 解：（1）吸收塔操作线方程: Y = L(X-X2)/V+Y2, • 又操作线方程为Y=1.5X+0.005， dY • 则L/VN 1.5, Y dY Y = OG Y (Y Y * ) Y • 系统的平衡方程为Y=1.5X。 m V (Y Y ) X Y 2 2 L • 则m = 1.5, • 吸收因子A = L/mV =1.5/1.5= 1 • 因A = 1， （2）气相总传质单元数------？ （2）气相总传质单元数NOG = (Y1-Y2) / (Y2-mX2) = (0.05-0.005)/0.005 =9
(qnG ) min 90.46kmol /( m 2 h)
qnG 2(qnG ) min 180.9kmol /( m 2 h) qnL 50 / 180.9 0.276 qnG Ye 2 0.0262 Y2 0.0131 2 2
H OG
V 180.9 1.809m K G aP 0.987 101.33
总传质系数KG= 4.93×10-6 kmol/(m2.s.kPa) ； 吸收过程受 气膜(传质) 控制
在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是 A. 水吸收氢； B. 水吸收硫化氢； C. 水吸收氨； D. 水吸收氧
。
在逆流操作的填料塔中，当吸收因数A＜1，且填料层为无限
高时，则气液相平衡出现在 。
气体吸收塔设计时吸收剂的选择要求 Baidu Nhomakorabea？
为使操作向有利于吸收的方向进行，采取的措施是（
）
A、加压和升温 C、加压和降温
B、减压和升温 D、减压和降温。
某吸收过程中，气膜传质分系数kG = 5×10-6 kmol/(m2.s.kPa)，液膜传质分系数k =5×10-4 m/s，溶解度系数H = 0.728 L kmol/(m3.kPa)。 则总传质系数KG= 吸收过程受 ； 控制。
以单位塔截面积为基准，在最小蒸汽用量下对全塔的 溶质作物料衡算：
qnL ( X 2 X 1 ) (qnG ) min (Ye 2 Y1 )
其中：
Ye 2 mX 2 0.625 0.0498 0.0262
将各已知数值代入，得：
50(0.0498 0.0024) (qnG ) min (0.0262 0)
N A kG pG pi k L Ci CL
解：
pG pi Ci C L NA 1 kG 1 kL
• 由合比定律得：
H p A H pi H pi C A NA H 1 kG kL
H p A C A 2 2.026 1.2 NA H 1 2 1 kG k L 0.056 0.075 0.1274 kmol m 2 h 1
1 1 2 2
= NOG ×HOG 气相总传质单元高度： HOG = H/ NOG = 3.6/9 = 0.4 m
（3）H
因为A = 1 ΔY=恒值
例: 某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气体中 易溶组分，设备高为无穷大，入塔气浓度 Y1=8%，平衡关系为Y=2X。试问： （1）若液气比qnL/qnG 为2.5时，求吸收率为多 少？ （1）若液气比qnL/qnG 为1.5时，求吸收率又为 多少？
例:气体混合物中含A组分为3%（体积百分数） ，要求在逆流填料塔中用水吸收掉98%的A。若 平衡方程为Y=1.05X。 试求： （1）当解吸塔回流液中含A 0.01%(摩尔百分数 )、且吸收塔操作的液气比为2时，所需的传质 单元数； （2）若气、液两相进料组成不变，吸收塔操作 的液气比调整为1.04，当填料层无限高时，A的 极限回收率。
N OG
0.0131 2.59 0.00506
h H OG NOG 1.809 2.59 4.69m
对于液膜控制的吸收过程，采用化学吸收过程可以 消除液相传质阻力，大大提高传质速率。
减少时，气相总传质单元数NOG（ ）。
A. 增加
B. 减少
C. 不变
D. 不确定
Y1 mX 2 Y2 mX 2
例:用水吸收空气中的甲醇蒸汽，温度为300K时 的，气相传质分系数 0.056 kmol/(m2.s.kPa) ，液相传 质分系数0.075 kmol/(m2.s.kPa) 。在吸收设备的某截 面上，气相甲醇分压为2.026kPa，液相主体浓 度1.2 kmol/m3，溶解度常数为2 kmol/m3· 求此时 Pa。 该截面上的传质通量。
用对数平均推动力求NOG
N OG
Y2 Y1
Ym
Y1 0
Ym (Ye 2 Y2 ) (Ye1 Y1 ) Ye 2 Y2 ln Ye1 Y1
Ye1 Y1 0.526 0.0014 0 0.001262
Ye 2 Y2 0.526 0.0498 0.0131 0.01309
Ci 而 pi H
例:在内径为800mm，填料层高度为3.6m的常压 吸收塔，用清水吸收混合气体中A。已知入塔气 体流量为0.015kmol/s，含A 5%（体）；为达到 90%的吸收率，其操作线方程为Y=1.5X+0.005， 系统的平衡方程为Y=1.5X。 试求：
（1）吸收因子； （2）气相总传质单元数NOG； （3）气相总传质单元高度HOG。
过塔内的摩尔流率为50kmol/(m2.h)（以纯有机剂计）。水蒸
气用量为最小用量的2倍，所以填料在操作条件下吸收系数
KG a 0.987kmol /( m3 h kPa) ，试求所需填料层高度。
已知物系的平衡关系为： 0.526 X Y 解：
4 / 113 进塔溶液浓度 X 2 0.0498 100 4 135 0.2 / 113 脱吸后溶液浓度 X 1 0.0024 (100 0.2) / 135
Y1 mX 2 1 1 N OG ln (1 1 A) 例5-9 2）传质单元数的计算 A 1 1 Y2 mX 2 A
NOL X1 X e2 1 ln[(1 A) A] 1 A X 2 X e2 X 1 X e1
例：由石蜡系碳氢化合物（分子量113）与另一不挥发 的有机溶剂（分子量135）组成的溶液，其中碳氢化合物的 质量百分数为4%，要在100℃及101.33下用过热水蒸汽进行 脱吸，使脱吸后溶液中残存的浓度在0.2%以内，若溶液通
A. 塔顶
B. 塔上部
C. 塔底
D. 塔下部
气相压力一定，温度提高一倍，组分在气中的扩散系 数（ ），若温度不变，压力增加一倍，则扩散系 数（ ）。 A. 增大1倍； B. 减少1倍； 3 P T C. 约原来的3/2次方倍； D. 不变 D D0 ( 0 )( ) 2 P T0
填料塔中用清水吸收混合气中NH3，当水泵发生故障、上水量
• 解：（1）吸收塔操作线方程: Y = L(X-X2)/V+Y2, • 又操作线方程为Y=1.5X+0.005， dY • 则L/VN 1.5, Y dY Y = OG Y (Y Y * ) Y • 系统的平衡方程为Y=1.5X。 m V (Y Y ) X Y 2 2 L • 则m = 1.5, • 吸收因子A = L/mV =1.5/1.5= 1 • 因A = 1， （2）气相总传质单元数------？ （2）气相总传质单元数NOG = (Y1-Y2) / (Y2-mX2) = (0.05-0.005)/0.005 =9
(qnG ) min 90.46kmol /( m 2 h)
qnG 2(qnG ) min 180.9kmol /( m 2 h) qnL 50 / 180.9 0.276 qnG Ye 2 0.0262 Y2 0.0131 2 2
H OG
V 180.9 1.809m K G aP 0.987 101.33
总传质系数KG= 4.93×10-6 kmol/(m2.s.kPa) ； 吸收过程受 气膜(传质) 控制
在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是 A. 水吸收氢； B. 水吸收硫化氢； C. 水吸收氨； D. 水吸收氧
。
在逆流操作的填料塔中，当吸收因数A＜1，且填料层为无限
高时，则气液相平衡出现在 。
气体吸收塔设计时吸收剂的选择要求 Baidu Nhomakorabea？
为使操作向有利于吸收的方向进行，采取的措施是（
）
A、加压和升温 C、加压和降温
B、减压和升温 D、减压和降温。
某吸收过程中，气膜传质分系数kG = 5×10-6 kmol/(m2.s.kPa)，液膜传质分系数k =5×10-4 m/s，溶解度系数H = 0.728 L kmol/(m3.kPa)。 则总传质系数KG= 吸收过程受 ； 控制。
以单位塔截面积为基准，在最小蒸汽用量下对全塔的 溶质作物料衡算：
qnL ( X 2 X 1 ) (qnG ) min (Ye 2 Y1 )
其中：
Ye 2 mX 2 0.625 0.0498 0.0262
将各已知数值代入，得：
50(0.0498 0.0024) (qnG ) min (0.0262 0)
N A kG pG pi k L Ci CL
解：
pG pi Ci C L NA 1 kG 1 kL
• 由合比定律得：
H p A H pi H pi C A NA H 1 kG kL
H p A C A 2 2.026 1.2 NA H 1 2 1 kG k L 0.056 0.075 0.1274 kmol m 2 h 1
1 1 2 2
= NOG ×HOG 气相总传质单元高度： HOG = H/ NOG = 3.6/9 = 0.4 m
（3）H
因为A = 1 ΔY=恒值
例: 某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气体中 易溶组分，设备高为无穷大，入塔气浓度 Y1=8%，平衡关系为Y=2X。试问： （1）若液气比qnL/qnG 为2.5时，求吸收率为多 少？ （1）若液气比qnL/qnG 为1.5时，求吸收率又为 多少？
例:气体混合物中含A组分为3%（体积百分数） ，要求在逆流填料塔中用水吸收掉98%的A。若 平衡方程为Y=1.05X。 试求： （1）当解吸塔回流液中含A 0.01%(摩尔百分数 )、且吸收塔操作的液气比为2时，所需的传质 单元数； （2）若气、液两相进料组成不变，吸收塔操作 的液气比调整为1.04，当填料层无限高时，A的 极限回收率。